Simulation verschiedener Verfahren zur Codierung von Sprachsignalen

 

 

 

Zur Übertragung von Sprachsignalen mit möglichst geringer Datenrate erfolgt auf der Senderseite eine Codierung des Sprachsignals. Dabei werden in der Regel nicht mehr die aus einer Puls-Code Modulation resultierenden Abtastwerte des Signals, sondern nur noch ein Satz von Parametern, z.B. Koeffizienten, die das Spektrum kurzer Signalabschnitte beinhalten, als binärer Datenstrom übertragen. Auf der Empängerseite wird der Datenstrom decodiert, um aus den übertragenen Parametern das Sprachsignal wieder zu erzeugen.

Zur Verwendung derartiger Codierverfahren ist es notwendig, dass die Verfahren im Rahmen einer Standardisierung bitexakt festgelegt und beschrieben werden. Nur so ist es möglich, beispielsweise die Kompatibilität der Mobiltelefone verschiedener Hersteller zu gewährleisten. Die Standardisierung wird von verschiedenen Organisationen wie der ITU (International Telecommunication Union), dem ETSI (European Telecommunications Standard Institute) oder 3GPP (Third Generation Partnership Project) vorgenommen.


 

Auf der nachfolgenden Web-Seite, die Sie durch Anklicken des Feldes "Simulator Starten" aufrufen können, können Sie die Codierung und Decodierung eines Sprachsignals durchführen und sich das Ergebnis anhören. Dabei können Sie entweder ein eigenes, auf ihrem System vorhandenes Sprachsignal auswählen oder das zugehörige Eingabefeld freilassen. Dann wird ein auf dem Simulationsrechner vorhandenes Sprachsignal verwendet. Falls Sie ein eigenes Sprachsignal verwenden möchten, sollten Sie darauf achten, dass es mit einer Frequenz von 8 kHz abgetastet wurde. Die betrachteten Verfahren wurden für eine Codierung von mit 8 kHz abgetasteten Signalen entwickelt, da diese Abtastfrequenz bislang noch in den meisten Fällen im Bereich der Telefonie verwendet wird. Es werden zwei Fileformate unterstützt, das häufig verwendete WAV Format und ein RAW Format, bei dem die Abtastwerte als 16 Bit (Short) Werte in der PC üblichen Byte Reihenfolge "little endian" abgespeichert wurden.


 

Wählen Sie ein eigenes Sprachfile aus, so wird dieses nach Anklicken des Feldes "Start" zu unserem Server übertragen und wird dort codiert und decodiert. Das decodierte Sprachsignal wird dann in einer Tabelle aufgelistet. Durch Anklicken des zugehörigen Lautsprechersymbols können Sie sich das decodierte Signal anhören oder auch auf ihr eigenes Rechnersystem als File im WAV Format herunterladen. Die verschiedenen Codierverfahren sind gemäß Ihres Einsatzbereichs in 4 Kategorien (Festnetz, Mobilfunk, Voice-over-IP, Sonstige) eingeordnet worden. Sie können ein gewünschtes Verfahren durch Auswahl der entsprechenden Kategorie und Wahl des Verfahrens aus der jeweiligen Auswahlliste festlegen. Führen Sie die Codierung mit verschiedenen Verfahren hintereinander aus, so werden alle decodierten Sprachsignale in der Tabelle aufgelistet, so dass Sie sich die decodierten Signale verschiedener Verfahren vergleichend anhören können. Zu Codierung und Decodierung wird bei den standardisierten Verfahren jeweils die von der jeweiligen Standardisierungsorganisation zur Verfügung gestellte Software verwendet.